cinética se ha transformado en trabajo)
13. ¿Cuánto ha aumentado la energía potencial de un objeto de 50kg si lo elevamos desde una altura de 400m a otra de 900m?
14. ¿Qué energía sería necesario comunicar para elevar en un ascensor a tres personas de 40 kg, 65 kg 7 80 kg hasta un piso situado a 10 m de altura?
15. Un automóvil de 600 Kg se encuentra parado y sin batería. Lo empujan entre tres personas ejerciendo sobre él una fuerza total de 1000 N. De este modo recorre 10 m y consigue alcanzar una velocidad final de 3m/s.
a. Calcula el trabajo realizado b. Obtén la energía final
c. ¿Qué cantidad de energía se ha transformado en calor a causa del rozamiento?
16. Si se eleva un objeto de 1kg, con una velocidad de 8m/s, calcular la energía mecánica en los siguientes casos:
a. En el momento del lanzamiento. b. Al segundo de lanzarlo.
c. En el punto más alto de su trayectoria. d. Al caer al suelo.
17. Un ama de casa levanta su bolsa de medio kilo de peso hasta una superficie de una mesa de 70 cm de altura. ¿Cuál es el peso del cuerpo y qué fuerza tendrá que hacer para levantarlo? ¿Cuál será el trabajo realizado?
18. Un niño de 25 kg de peso, se encuentra a 2m del suelo subido en un tobogán. Si cae a una velocidad de 20 m/s. ¿Cuál es su energía cinética y potencial en ese momento? ¿Cuál será su energía mecánica?
19. ¿A que velocidad debe lanzarse verticalmente hacia arriba un cuerpo para que alcance una altura de 500 m?
20.Una pulga puede realizar un salto vertical de 20 cm. Calcula la velocidad con la que se impulsa.
21. Un esquiador de 80 kg realiza un salto desde una rampa cuyo origen está a 50 m del suelo y cuyo final esta a 12m. Suponiendo el rozamiento nulo, calcula la velocidad con que el esquiador abandona la rampa y la velocidad con que llega al suelo.
22. ¿Qué trabajo realizara una bombilla de 80 W de potencia que está funcionando durante 5 horas seguidas?
23. Calcula la energía cinética y potencial de un paracaidista de 70 kg que desciende a una velocidad de 20 m/s cuando se encuentra a una altura de 500m.
24. Calcular la energía total de un avión de 2T que vuela con velocidad de 360 km/h a una altura de 300m. Si el avión cayera en el suelo, calcular la velocidad con que llegaría al suelo.
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25. En una central hidroeléctrica se aprovecha la energía de un salto de agua de 25 m de altura y 500 m3/ min de caudal. Si el 40% de la energía potencial del agua se transforma en
energía eléctrica, ¿que potencia suministra esta central?
26. La cabina de un ascensor tiene una masa de 400 kg y transporta a 4 personas de 75 kg cada una. Si sube hasta una altura de 50 m en 2,5 minutos, calcula:
a) el trabajo realizado
b)la potencia desarrollada, expresada en kW y CV
27. ¿Qué cantidad de calor hay que comunicarle a 3,4 kg de agua para elevar su temperatura de 10 a 100 ºC? (dato, el calor específico del agua es de 4180 J / kgºC)
28. Calcular la temperatura final de una mezcla formada por 2L de agua a 28ºC y 10L de agua a 46ºC. (Dato, el calor específico del agua es de 4180J /kgºC)
29. Transforma las siguientes temperaturas: a) 273 K a ºC c) 351 K a º C b) 25ºC a K d) 100 ºC a K
30. Determina la cantidad de calor que hay que proporcionar a 2 kg de cobre para pasarlo de 20 ºC a 80ºC. Calcula la cantidad de calor si en vez de cobre fuera agua. Datos: ce cobre=418
J/kgºC; ce agua= 4180 J/kgºC.
31. Si se calientan masas equivalentes de agua, hierro y vidrio, a temperatura ambiente de 20ºC, utilizando la misma fuente de calor, ¿Cuál de ellas alcanzara primero los 30ºC? ¿Cuál será la última?
Datos: ce hierro=460 J/kgºC; ce agua= 4180 J/kgºC; ce vidrio= 840 J/kgºC.
32. Una familia usa los electrodomésticos señalados en la tabla durante las horas que se indican, en el transcurso de una semana. Calcular la energía utilizada en un mes.
Aparato Potencia ( W) Tiempo (horas)
Radio 20 5
Televisión 300 10
Plancha 2000 1
Bombilla 60 30
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TEMA 8. ACTIVIDAD HUMANA Y MEDIO AMBIENTE
1. ENERGÍAS RENOVABLES
La disponibilidad energética de las fuentes de energía renovable es mayor que las fuentes de energía convencionales, sin embargo su utilización es más bien escasa.
El desarrollo de la tecnología, el incremento de la exigencia social de utilización de energías limpias, los costos más bajos de instalación y rápida amortización, y el control que pueden realizar sobre los centros de producción las compañías eléctricas, están impulsando un mayor uso de las fuentes de energía de origen renovable en los últimos años. De igual modo, el cuestionamiento del modelo de desarrollo sostenido y su cambio hacia un modelo de desarrollo sostenible, implica una nueva concepción sobre la producción, el transporte y el consumo de energía.
En este modelo de desarrollo sostenible, las energías de origen renovable, son consideradas como fuentes de energía inagotables, pero que cuentan con la peculiaridad de ser energías limpias, definidas por las siguientes características: sus sistemas de aprovechamiento energético suponen un nulo o escaso impacto ambiental, su utilización no tiene riesgos potenciales añadidos, indirectamente suponen un enriquecimiento de los recursos naturales, la cercanía de los centros de producción energética a los lugares de consumo puede ser viable en muchas de ellas, y son una alternativa a las fuentes de energía convencionales, pudiendo generarse un proceso de sustitución paulatina de las mismas.
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1.1. La energía eólica
Es la que se obtiene de convertir la energía cinética del viento en electricidad, por medio de aerogeneradores (molinos de viento modernos), se agrupan en parques eólicos. El potencial de la energía eólica se estima en veinte veces superior al de la energía hidráulica. Está adquiriendo cada vez mayor implantación gracias a la concreción de zonas de
aprovechamiento eólico y a una optimización en la utilización de nuevos materiales en las máquinas: aerogeneradores.
Desde aplicaciones aisladas para el bombeo de agua, hasta la producción de varios MW con parques eólicos. El impacto ambiental de los parques eólicos es mucho menor que cualquier tipo de central productora de energía convencional, y su agresión al entorno estriba en la incidencia de accidentes de la avifauna y el impacto de los grandes parques, cuestiones que pueden ser minimizadas estudiando adecuadamente la ubicación y el sistema de distribución. El emplazamiento de la instalación de aprovechamiento eólico, la velocidad del viento y su rango de valor constante va a determinar su capacidad y autonomía productiva.
1.2. La energía geotérmica
Es la proveniente del subsuelo. A su vez, puede proceder del calor solar acumulado en la tierra o, lo que es más propiamente la energía geotérmica, el calor que se origina bajo la corteza terrestre. La energía procedente del flujo calorífico de la tierra es susceptible de ser aprovechada en forma de energía mecánica y eléctrica. Es una fuente energética
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agotable, si bien por el volumen del almacenamiento y la capacidad de extracción se puede valorar como renovable. Su impacto ambiental es reducido, y su aplicabilidad está en función de la relación entre facilidad de extracción y de ubicación.